JP5073322B2 - Defrost control device for cooling storage - Google Patents
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Description
本発明は、冷却貯蔵庫における除霜制御装置に関する。 The present invention relates to a defrost control device in a cooling storage.
冷却貯蔵庫において冷却器に付着した霜を除去する除霜運転の一方式として、冷凍装置を停止して冷媒の供給を停止した状態に冷却器を放置することにより、いわゆる自然除霜を行うオフサイクル除霜方式が知られている(例えば、特許文献1参照)。この方式では一般に、冷却器の温度を検知し、同検知温度が所定温度に達したところで、除霜運転を終了するようにしている。
しかしながら上記方法では、庫内設定温度が低い場合や、外気温度が低い場合には、冷却器の温度上昇が非常にゆっくりとした速度になるため、ほとんど霜が融けているにも拘わらず冷却器が除霜終了検知温度までなかなか上昇せず、除霜運転時間がいたずらに長くなって、貯蔵物に悪影響を及ぼすおそれがあった。
なお、冷却器をヒータやホットガスで加熱する加熱除霜方式でも、庫内設定温度や外気温度が低い場合には、冷却器の温度上昇が鈍り勝ちとなる。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、その目的は、除霜運転時間を必要最小限に抑えるところにある。
However, in the above method, when the set temperature in the refrigerator is low or the outside air temperature is low, the temperature rise of the cooler becomes a very slow speed. However, there was a risk that the defrosting operation time would become unnecessarily long and adversely affect the stored items.
Even in the heating defrosting method in which the cooler is heated with a heater or hot gas, the temperature rise of the cooler tends to become dull when the internal set temperature or the outside air temperature is low.
The present invention has been completed based on the above circumstances, and its purpose is to minimize the defrosting operation time.
上記の目的を達成するための手段として、請求項1の発明は、冷凍装置の駆動により冷却器に冷媒が供給され、この冷却器と熱交換して生成された冷気が庫内に循環流通されることで冷却される冷却運転が行われ、かつその途中で前記冷却器の着霜を除去する除霜運転が行われる冷却貯蔵庫において、前記冷却器の温度を検知する温度検知手段と、除霜運転の開始後における一定時間間隔ごとに、前記温度検知手段の検知温度が0℃を超えかつ1.5℃付近の所定温度以上であることを条件として、同温度検知手段の検知温度に基づいて前記一定時間中に前記冷却器に付与された熱量を演算する熱量演算手段と、前記各熱量を積算する熱量積算手段と、前記熱量積算手段で得られた積算値が予め定めた基準値に達した場合に除霜運転を終了して冷却運転を再開する除霜終了判定手段と、が具備されている構成としたところに特徴を有する。
As a means for achieving the above object, the invention of
請求項2の発明は、請求項1に記載のものにおいて、前記除霜終了判定手段は、前記温度検知手段による検知温度が所定値以上となった場合に、前記熱量の積算値が基準値に達していないにも拘わらず除霜運転を終了する機能を備えているところに特徴を有する。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the defrosting end determining means is configured such that when the temperature detected by the temperature detecting means exceeds a predetermined value, the integrated value of the heat quantity becomes a reference value. It has a feature in that it has a function to end the defrosting operation even though it has not been reached.
請求項3の発明は、請求項1または請求項2に記載のものにおいて、前記除霜運転が、前記冷凍装置の停止状態を継続することにより前記冷却器の除霜を行うオフサイクル除霜運転の場合には、前記熱量積算手段は、庫内設定温度が所定値以下または外気温度が所定値以下の低温条件のときに限り実行されるようになっているところに特徴を有する。
The invention according to claim 3 is the off-cycle defrosting operation according to
<請求項1の発明>
除霜運転が開始されると、熱量演算手段により、一定時間間隔ごとに、温度検知手段の検知温度に基づいてその一定時間中に冷却器に付与された熱量が演算されて、各熱量が熱量積算手段で積算され、その積算値が予め定められた基準値に達したところで、除霜終了判定手段により除霜が終了したと見なされ、除霜運転が終了されて冷却運転が再開される。
すなわち本発明では、除霜が開始されてから除霜するべく冷却器に対して与えられた熱量が基準値に達したときに除霜終了するようにしたから、従来の冷却器の温度が除霜終了温度に達したことを待って除霜終了するものと比較すると、特に冷却器の温度が低温に留められるような場合において、除霜時間を大幅に短縮することができる。そのため、貯蔵された食材等に悪影響を及ぼすことがことが防止される。
<Invention of
When the defrosting operation is started, the amount of heat given to the cooler during the predetermined time is calculated based on the temperature detected by the temperature detecting unit by the heat amount calculating unit at every predetermined time interval, and each amount of heat is converted into the amount of heat. When the integrated value is integrated and the integrated value reaches a predetermined reference value, it is considered that the defrosting is completed by the defrosting end determining unit, the defrosting operation is ended, and the cooling operation is restarted.
That is, in the present invention, the defrosting is completed when the amount of heat given to the cooler to defrost after the start of the defrosting reaches the reference value, so the temperature of the conventional cooler is removed. Compared with the case where the defrosting is completed after waiting for the frost end temperature to be reached, the defrosting time can be greatly shortened particularly when the temperature of the cooler is kept low. Therefore, adverse effects on stored foods and the like are prevented.
<請求項2の発明>
除霜のタイミングによっては、着霜量が少ない等で除霜が短時間で完了する場合がある。そのときは、冷却器が低温になりやすい条件ではあっても、比較的早期に冷却器の温度が除霜終了温度に上昇する可能性があり、そのときは、冷却器自身の温度上昇を待って除霜終了と見なす方が選択される。熱量積算制御により逆に除霜時間が掛かり過ぎることが回避される。
<Invention of Claim 2>
Depending on the timing of defrosting, defrosting may be completed in a short time due to a small amount of frost formation. At that time, even if the cooler is likely to become cold, the cooler temperature may rise to the defrosting end temperature relatively early, and then wait for the cooler itself to rise in temperature. Is selected as the end of defrosting. On the contrary, it is avoided that the defrosting time is excessively taken by the heat amount integration control.
<請求項3の発明>
オフサイクル除霜運転では、庫内設定温度や外気温度が低い場合に冷却器の温度上昇に時間が掛かることが顕著であるから、そのような条件下で、冷却器に付与された積算熱量により除霜を終了する制御を行うことは、除霜時間の短縮にきわめて有効となる。
<Invention of Claim 3>
In the off-cycle defrosting operation, it is remarkable that the temperature rise of the cooler takes time when the internal set temperature or the outside air temperature is low. Under such conditions, the accumulated heat amount applied to the cooler Performing control to end the defrosting is extremely effective for shortening the defrosting time.
<実施形態1>
本発明の実施形態1を図1ないし図4に基づいて説明する。この実施形態では、横型(テーブル型)の冷却貯蔵庫を例示している。
本実施形態の冷却貯蔵庫は、図1に示すように、前面に開口した断熱箱体からなる貯蔵庫本体10を有し、内部が貯蔵室11となっており、同貯蔵室11の前面開口に断熱扉(図示せず)が揺動開閉可能に装着されている。
本体10の正面から見た左側部には機械室13が設けられ、同機械室13内の上部には、貯蔵室11と連通した断熱性の冷却器室15が張り出し形成され、同冷却器室15には冷却器16と冷却ファン17とが装備されている。一方、冷却器室15の下方から左側方にわたるスペースには、圧縮機21、凝縮器22等からなる冷凍装置20が収納され、冷却器16と冷媒管により循環接続されている。
また、冷却器室15の底面には、冷却器16からの除霜水を受けるドレンパン24が設けられ、同ドレンパン24の最深部から垂設されたドレン管24Aが機械室13内に突出し、その突出端にドレンホース25が接続されて所定の排水箇所に導出されている。
<
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, a horizontal (table type) cooling storage is illustrated.
As shown in FIG. 1, the cooling storage of the present embodiment has a
A
Further, a
冷却運転は、圧縮機21と冷却ファン17とが駆動されることによって行われ、図1の矢線に示すように、ダクト26の下部側の吸込口27から吸い込まれた庫内空気が、冷却器16内を上方に流通する間に熱交換により冷気が生成され、この冷気が吹出口28から貯蔵室11の天井側に吹き出されるといった循環流が生じることにより、貯蔵室11内が冷却される。この間、吸込口27付近に設けられた庫内サーミスタ29で検知された庫内温度が、予め定められた庫内設定温度よりも低くなると、圧縮機21と冷却ファン17の駆動が停止され、逆に庫内温度が庫内設定温度よりも高くなると、圧縮機21と冷却ファン17が駆動されるといったことが繰り返され、貯蔵室11内がほぼ庫内設定温度に維持されるようになっている(図4参照)。
The cooling operation is performed by driving the
一方、冷却運転の途中で除霜運転が行われるようになっている。この実施形態の除霜形式は、圧縮機21を停止した状態で自然除霜を行うオフサイクル除霜形式であって、オールデイタイマ31(図2)によって例えば3時間ごとに実行されるようになっている。
また、冷却器16には、冷却器16の温度を検知する除霜サーミスタ33が取り付けられており、除霜運転中において、除霜サーミスタ33の検知温度、すなわち冷却器16の温度が、予め定められた設定温度に達したら、除霜が終了したと見なされるようになっている。本実施形態では、設定温度が「5℃」に定められており、以下この設定温度を除霜終了温度という。
On the other hand, the defrosting operation is performed during the cooling operation. The defrosting format of this embodiment is an off-cycle defrosting format that performs natural defrosting with the
In addition, a
本実施形態では、冷却器16の温度が低温に留められる可能性がある条件下においては、冷却器16が除霜終了温度まで上昇した場合ではなく、除霜が開始されてから除霜するべく冷却器16に対して与えられた熱量が所定値に達したときに、除霜が終了したと見なすような制御が実行可能となっている。
本実施形態では、上記の低温条件の一つとして、庫内設定温度を考慮し、庫内設定温度が「0℃以下」の場合に限って上記制御を行うようになっている。
同制御を伴う除霜運転は、図2に示す制御装置40に格納されたプログラムに基づいて行われるようになっており、制御装置40の入力側には、オールデイタイマ31、庫内設定温度入力部32、除霜サーミスタ33が接続されている。制御装置40には、除霜運転の開始後における一定時間間隔ごとに、除霜サーミスタ33の検知温度に基づいて同一定時間中に冷却器16に付与された熱量Qi(J)を演算する熱量演算部41と、各熱量Qiを積算する熱量積算部42と、同積算値Qaを予め定められた熱量基準値Qdとを比較して、積算値Qaが熱量基準値Qdに達した場合に除霜終了信号を出す除霜終了判定部43が設けられている。
In the present embodiment, under the condition that the temperature of the
In the present embodiment, as one of the low temperature conditions, the internal set temperature is taken into consideration, and the above control is performed only when the internal set temperature is “0 ° C. or less”.
The defrosting operation with the same control is performed based on a program stored in the
熱量演算部41では具体的には、10秒ごとに、除霜サーミスタ33の検知温度と「0℃」の差と、経過時間(10秒)との積が演算される。ただし熱量演算部41は、除霜サーミスタ33の検知温度が1.5℃以上である場合に限り、上記の演算を行う。除霜サーミスタ33の検知機能のばらつきを考慮し、冷却器16の温度が確実に0℃を越えている場合に限って、熱量の演算を行う意味である。
Specifically, the calorific
除霜終了判定部43に設定される熱量基準値Qdは、「1600」である。これは、冷却器16の除霜を完了することに要する経験的な熱量に基づいて定められている。また、除霜終了信号は、冷却運転制御部45に出力され、冷却運転に切り替わるようになっている。さらに除霜終了判定部43は、積算値Qaが熱量基準値Qdに達する前であっても、除霜サーミスタ33が除霜終了温度5℃を検知した場合には、除霜終了信号を出力するようになっている。
The heat quantity reference value Qd set in the defrosting
以下、本実施形態の作動を、図3のフローチャート並びに図4のタイミングチャートを参照して説明する。
ここでは、庫内設定温度が「−3℃」の場合を例示しており、すなわち低温条件下にあることで除霜運転制御が実行され、また、同除霜運転は3時間ごとに行われる。
図4において、冷却運転中は既述したように、庫内サーミスタ29で検知された庫内温度が、庫内設定温度(−3℃)よりも高いか低いかにより、圧縮機21と冷却ファン17の駆動とその停止とが制御され、貯蔵室11内がほぼ庫内設定温度(−3℃)に維持される。
Hereinafter, the operation of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. 3 and the timing chart of FIG.
Here, the case where the internal set temperature is “−3 ° C.” is illustrated, that is, the defrosting operation control is executed by being in a low temperature condition, and the defrosting operation is performed every 3 hours. .
In FIG. 4, during the cooling operation, as described above, the
冷却運転の途中で除霜開始のタイミングTdになると、圧縮機21が停止され、冷却器16の温度(除霜サーミスタ33の検知温度)が次第に上昇しながら、オフサイクル除霜が実行される。一方、同除霜が開始されると、図3に示すように、10秒ごと(ステップS1が「Yes」)に、ステップS2で除霜サーミスタ33の検知温度が取り込まれる。同検知温度が1.5℃以上となるまでは、次のステップには進まない。検知温度が1.5℃以上になると(ステップS3が「Yes」)、同検知温度が5℃を越えないことを条件に(ステップS4が「No」)、熱量演算部41において、除霜サーミスタ33の検知温度と「0℃」の差と、経過時間(10秒)との積である熱量Qiが演算され(ステップS5)、続いて熱量積算部42で上記の演算された熱量Qiが積算される(ステップS6)。
When the defrosting start timing Td is reached during the cooling operation, the
以後原則的に、10秒ごとに熱量Qiが演算されて、同演算値が積算される。なおこの間に、除霜サーミスタ33の検知温度が1.5℃未満のときがあると(ステップS3が「No」)、熱量の演算とその積算は行われない。そののち、積算値Qaが予め定められた基準値Qdに達すると、除霜が完了したと見なされて、除霜終了判定部43から除霜終了信号が冷却運転制御部45に送出され(ステップS8)、冷却運転が再開される。
なお、積算値Qaが基準値Qdに達する前であっても、除霜サーミスタ33が除霜終了温度5℃を検知した場合には(ステップS4が「Yes」)、除霜が完了したと見なされて、同じく除霜終了判定部43から除霜終了信号が冷却運転制御部45に送出され(ステップS8)、冷却運転が再開される。
Thereafter, in principle, the amount of heat Qi is calculated every 10 seconds, and the calculated values are integrated. During this time, if the detected temperature of the defrosting
Even if the integrated value Qa does not reach the reference value Qd, if the defrosting
今回のように、庫内設定温度が「−3℃」で、外気温度が常温(25℃)である条件の下、3時間ごとにオフサイクル除霜を行った場合、従来における冷却器16の温度が除霜終了温度(5℃)に達したことを待って除霜終了するようにしたものでは、同除霜時間に「168分」掛かっていたのに対して、本実施形態のように、除霜が開始されてから除霜するべく冷却器16に対して与えられた熱量が所定値に達したときに、除霜終了するものでは、除霜時間が「56分」であって、除霜時間が1/3に減少したことが実験により確認されている。 As in this case, when off-cycle defrosting is performed every 3 hours under the condition that the internal temperature is “−3 ° C.” and the outside air temperature is room temperature (25 ° C.), In the case where the defrosting is completed after waiting for the temperature to reach the defrosting end temperature (5 ° C.), it takes “168 minutes” for the defrosting time, as in the present embodiment. When the amount of heat given to the cooler 16 to defrost after the start of defrosting reaches a predetermined value, the defrosting time is “56 minutes”. It has been confirmed by experiments that the defrosting time has decreased to 1/3.
このように本実施形態によれば、除霜が開始されてから除霜するべく冷却器16に対して与えられた熱量が基準値に達したときに除霜終了するようにしている。この方法によれば、部分的に僅かな霜が残る可能性はあるが、規定熱量を確実に与えることができることで大部分の霜を融かすことができ、所望の除霜能力が確実に得られる。結果、従来の冷却器16の温度が除霜終了温度に達したことを待って除霜終了するものと比較すると、特に冷却器16の温度が低温に留められるような場合において、除霜時間を大幅に短縮することができる。そのため、貯蔵された食材等に悪影響を及ぼすことがことが防止される。
As described above, according to the present embodiment, the defrosting ends when the amount of heat given to the cooler 16 to defrost after the start of the defrosting reaches the reference value. According to this method, there is a possibility that a slight amount of frost may remain partially, but since the specified amount of heat can be reliably applied, most of the frost can be melted and the desired defrosting capacity can be reliably obtained. It is done. As a result, the defrosting time is reduced especially in the case where the temperature of the cooler 16 is kept at a low temperature as compared with the case where the temperature of the cooler 16 is kept low after waiting for the temperature of the
一方、除霜のタイミング等によっては、着霜量が少ない等で除霜が短時間で完了する場合がある。そのときは、冷却器16が低温になりやすい条件ではあっても、比較的早期に冷却器16の温度が除霜終了温度に上昇する可能性があり、その場合は、冷却器16自身の温度上昇を待って除霜終了と見なす方が選択される。熱量積算制御により逆に除霜時間が長くなることが回避される。 On the other hand, depending on the timing of defrosting, the defrosting may be completed in a short time because the amount of frost formation is small. At that time, the temperature of the cooler 16 may rise to the defrosting end temperature relatively early even if the cooler 16 is likely to become low temperature. In this case, the temperature of the cooler 16 itself It is selected to wait for the rise to be regarded as the end of defrosting. On the contrary, it is avoided that the defrosting time is lengthened by the heat accumulation control.
<実施形態2>
次に、本発明の実施形態2を説明する。実施形態1では、冷却器16の温度が低温となりやすい条件として、庫内設定温度が低い場合を例示したが、この実施形態2では、外気温度が低い場合を選択している。
そのため、図2の鎖線に示すように、制御装置40の入力側には、外気温度サーミスタ50が接続され、同サーミスタ50による検知温度が所定値以下であったときに、実施形態1に示した熱量積算方式による除霜制御を行うようになっている。
<Embodiment 2>
Next, Embodiment 2 of the present invention will be described. In the first embodiment, the case where the internal set temperature is low is illustrated as a condition that the temperature of the cooler 16 tends to be low. However, in the second embodiment, the case where the outside air temperature is low is selected.
Therefore, as shown by the chain line in FIG. 2, the outside
なお、庫内設定温度が所定値以下であることと、外気温度が所定値以下であることとのいずれか一方の条件を満たしたとき、あるいは両方の条件を満たしたときに、熱量積算方式の除霜制御を実行するようにしてもよい。
また、外気温度サーミスタ50としては、凝縮器22の出口に設けられた目詰まりサーミスタで兼用してもよい。
In addition, when one of the conditions that the internal set temperature is equal to or lower than the predetermined value and the outside air temperature is equal to or lower than the predetermined value is satisfied, or when both conditions are satisfied, You may make it perform defrost control.
Further, as the
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
(1)オフサイクル除霜方式で熱量積算式の除霜制御する場合において、除霜運転時は、冷却器温度は庫内温度とほぼ等しいと考えられるから、熱量を演算するべく冷却器の温度を検知するのに、庫内サーミスタで代替してもよい。
(2)マイコンボード上では、簡素化のために、「熱量」について経過時間(10秒)を含まない値で示すようにしてもよく、その場合、熱量基準値は、「160」を記憶させる。
(3)上記実施形態に示した熱量基準値は一例であって、冷却器の容量、冷凍能力等の条件に応じ、冷却器の除霜を完了することに必要とする最適の熱量を、実験、経験等に基づいて定めればよい。
(4)さらに、上記実施形態に例示した除霜運転の間隔(3時間ごと)、熱量演算の時間間隔(10秒)等の数値も、他の数値に変更できる。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention, and further, within the scope not departing from the gist of the invention other than the following. Various modifications can be made.
(1) In the case of defrosting control of the heat amount integration type by the off-cycle defrosting method, during the defrosting operation, the cooler temperature is considered to be substantially equal to the internal temperature, so the temperature of the cooler is calculated to calculate the amount of heat. In order to detect this, an internal thermistor may be substituted.
(2) On the microcomputer board, for simplification, the “heat amount” may be indicated by a value not including the elapsed time (10 seconds). In this case, “160” is stored as the heat amount reference value. .
(3) The calorific value reference value shown in the above embodiment is an example, and the optimum calorific value required to complete the defrosting of the cooler is tested according to conditions such as the capacity of the cooler and the refrigerating capacity. It may be determined based on experience.
(4) Furthermore, numerical values such as the defrosting operation interval (every 3 hours) and the calorific value calculation time interval (10 seconds) exemplified in the above embodiment can be changed to other numerical values.
(5)本発明は、冷却器をヒータやホットガスで加熱する加熱除霜方式のものにも適用できる。加熱除霜方式の場合も、庫内設定温度や外気温度が低い場合には、オフサイクル除霜方式ほどではないとしても、冷却器の温度上昇が遅れる可能性があるから、同様に熱量積算式の除霜制御することで、的確な除霜時間に抑えることが可能となる。
(6)なお、オフサイクル除霜方式の場合には、庫内灯を点灯するとともに冷却ファンを駆動すると、庫内灯の発熱を除霜に利用することができ、除霜時間の短縮が図られる。
(5) The present invention can also be applied to a heating defrosting system in which the cooler is heated with a heater or hot gas. Even in the case of the heating defrosting method, if the internal temperature or the outside air temperature is low, the temperature rise of the cooler may be delayed even if it is not as high as the off-cycle defrosting method. By controlling the defrosting, it is possible to suppress the defrosting time accurately.
(6) In the case of the off-cycle defrosting method, when the interior lamp is turned on and the cooling fan is driven, the heat generated by the interior lamp can be used for defrosting, and the defrosting time can be shortened. It is done.
11…貯蔵室 16…冷却器 17…冷却ファン 20…冷凍装置 31…オールデイタイマ 32…庫内設定温度入力部 33…除霜サーミスタ(温度検知手段) 40…制御装置 41…熱量演算部(熱量演算手段) 42…熱量積算部(熱量積算手段) 43…除霜終了判定部(除霜終了判定手段)
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記冷却器の温度を検知する温度検知手段と、
除霜運転の開始後における一定時間間隔ごとに、前記温度検知手段の検知温度が0℃を超えかつ1.5℃付近の所定温度以上であることを条件として、同温度検知手段の検知温度に基づいて前記一定時間中に前記冷却器に付与された熱量を演算する熱量演算手段と、
前記各熱量を積算する熱量積算手段と、
前記熱量積算手段で得られた積算値が予め定めた基準値に達した場合に除霜運転を終了して冷却運転を再開する除霜終了判定手段と、
が具備されていることを特徴とする冷却貯蔵庫の除霜制御装置。 A refrigerant is supplied to the cooler by driving the refrigeration apparatus, and a cooling operation is performed in which the cold air generated by heat exchange with the cooler is circulated and circulated in the warehouse, and the cooling is performed in the middle of the cooling operation. In the cooling storage where the defrosting operation to remove the frosting of the vessel is performed,
Temperature detecting means for detecting the temperature of the cooler;
At a certain time interval after the start of the defrosting operation, the detected temperature of the temperature detecting means is set to the detected temperature of the temperature detecting means on condition that the detected temperature of the temperature detecting means exceeds 0 ° C and is equal to or higher than a predetermined temperature near 1.5 ° C. A calorific value calculating means for calculating the calorie given to the cooler during the predetermined time based on;
A calorific value accumulating means for accumulating the calorific values;
A defrosting end determining means for ending the defrosting operation and restarting the cooling operation when the integrated value obtained by the heat amount integration means reaches a predetermined reference value;
A defrosting control device for a cooling storage, comprising:
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